非织造布论文

非织造布概论

一、 根据不同标准，对非织造布进行分类。

非织造材料的分类方法可以按照成网方式、纤网加固方式、纤网结构或纤维类型等多种方法进行。一般基于成网方法或加固方法，为非织造材料基于成网方法和加固方法的分类。

1. 按照成网方法分类

根据非织造学的工艺理论和产品的结构特征，非织造的成网技术大体上可以分为：

1） 干法成网

在干法成网过程中，天然纤维或化学短纤维网通过机械成网或气流成网制得。

（1） 机械成网

用锯齿开棉机或梳理机(如罗拉式梳理机、盖板式梳理机)梳理纤维，制成一定规格和面密度的薄网。这种纤网可以直接进入加固工序，也可经过平行铺叠或交叉折叠后再进入加固工序。 针刺法水刺法

缝编法机械加固

浸渍法喷洒法泡沫法印花法

溶剂粘合法化学粘合法热熔法热轧法热粘合法干 法

机械法

化学法热粘合法

纺粘法熔喷法膜裂法

聚合物挤压成网法化学粘合园网法热粘合斜网法湿 法非织造材料

图为非织造材料基于成网方法和加固方法的分类

（2）气流成网

利用空气动力学原理，让纤维在一定的流场中运动，并一定的方式均匀地沉积在连续运动的多孔帘带或尘笼上，形成纤网。纤维长度相对较短，最长80mm。纤网中纤维的取向通常很随机，因此纤网具有各向同性的特点。

梳理或气流成网的纤维网经过化学、机械、溶剂或者热粘合等方法制得具有足够尺寸稳定性的非织造材料。纤网面密度可由30g/m2到3000g/m2

2）湿法成网

以水为介质，使短纤维均匀地悬浮在水中，并借水流作用，使纤维沉积在透水的帘带或多孔滚筒上，形成湿的纤网。湿法成网利用的是造纸的原理和设备。在湿法成网过程中，天然或化学纤维首先与化学纤维和水混合得到均一的分散溶液，称为“浆液”。“浆液”随后在移动的凝网帘上沉积，然后，多余的水分被吸走，仅剩下纤维随机分布形成均一的纤网，纤网可按要求进行加固和后处理。非织造纤网面密度从10 g/m2到540 g/m2

3）聚合物挤压成网

聚合物挤压成网利用的是聚合物挤压的原理和设备。代表性的纺丝方法有熔融纺丝，干法纺丝和湿法纺丝成网工艺。首先采用高聚物的熔体、浓溶液或溶解液通过喷丝孔形成长丝或短纤维。这些长丝或短纤维在移动的传送带上铺放形成连续的纤网。纤网随后经过机械加固、化学加固或热粘合形成非织造材料。大多数聚合物挤压成网的纤网中，纤维长度是连续的。纤网面密度范围可以从10 g/m2到1000 g/m2

2．按照纤网加固方式分类

纤网的加固工艺可以工艺三大类：机械加固、化学粘合和热粘合工艺。具体加固方法的选择主要取决于材料的最终使用性能和纤网类型。有时也会组合两种或多种加固方式以得到理想的结构和性能。

1）机械加固

在机械加固中，非织造纤网通过机械的方法使纤维相互交缠得到加固，如针刺、水刺和缝编法。

2）化学粘合

在化学粘合剂粘合过程中，粘合剂乳液或粘合剂溶液在纤网内或周围沉积，然后通过热处理得到粘合。粘合剂通过喷洒、浸渍或者印花附着与纤网

表面或内部。在喷洒法中，粘合剂经常停留在纤网材料表面，蓬松度较高。

浸渍法中，所有的纤维相互粘合使得非织造材料僵硬、刻板。印花法给予纤网未印花区域的柔软性、通透性和膨松性。

3）热粘合

该工艺是将纤网中的热熔纤维在交叉点或轧点受热熔融后固化而使纤网得到加固。热熔的工艺条件决定了纤网的性质，最显著的是手感和柔软性。

用此法粘合的纤网可以是干法成网、湿法成网或者聚合物纺丝成网的纤网。概述不同的成网方式、不同的加固方法制备的非织造材料的物理机械性能。

二、粘合剂粘合法非织造布的物理机械性能

1.弹性模量及有关的性能

目前，在各类非织造布的生产中，粘合剂年合法非织造布的产量所占比重较大，产品品种多样。其弹性模量随纤维和纤网的结构不同而发生变化，即使在同一块布中也随着测试方向的不同而发生变化。

粘合剂粘合法非织造布的断裂强度和初始弹性模量在一定程度上取决于粘合剂的性能，初始弹性模量同粘合剂的硬度有一定的相关，在高模量区内粘合剂的硬度影响是很微小的。

粘合剂粘合法非织造布的初始弹性模量和密度之间同样存在相关，然其对纤网的作的用却别不一样。

合成纤维由于卷曲度比较大，故其纤网的弹性模量比纤维素纤维纤网低。如果在垂直方向上提高强力的话，撕破强力就会下降。这一规律清楚表明，强力的增加与纤网中纤维的定向度有着密切的关系。

纤网的应力松弛，对非织造布的性能有一定影响。若应力松弛提高，则折皱增加，弹性限度和断裂伸长略微降低。同样，弹性限度降低，就会减弱折皱时消除折痕的能力。这种消除折痕的能力，在经过一段较长时间之后会自行产生。消除折痕和防皱不一样，不能混为一谈，因此防皱是不包括折痕形成的。

表示柔软性的参数，例如挠曲刚度，与初始弹性模量有密切关系。挠曲刚度的增加会引起较大的硬度变化。

交叉纤网模量的各向异性十分明显，其比例可以大到 4.杂乱纤网则不甚明显，其最佳比例几乎不超过2.平行纤网弹性模量的各向异性非常大，约在12左

右，甚至超过这个比例。其原理是，在生产非织造布的过程中，纤网或多或少地经受了拉伸，使纤网中纤维得以平行伸直，或者至少使纤网中的纤维张力得到一定程度的固定。

强力的各向异性不太明显，因为纤维在拉伸方向上趋于整齐排列。最大的拉伸方向是横向，纤维在拉伸时的再排齐作用，减少了杂乱纤网中非织造布的强力差异。在交叉纤网的横向上，会产生比机器方向上更大的断裂强度，而纵向平行的纤网，在机器方向上保持着明显的较高的强力。

三、纤维对成品性能的影响

用纤度为1.67dtex~16.67dtex、长度为12.5mm~51mm的聚丙烯腈纤网作实验（纤网在兰多气流成网机上制成，定量为76g/m2,用粘合剂含量为25%的丙烯酸分散液粘合），先在121℃的温度下烘燥10min，然后在4min内升温至138℃.其性能如下。

1.断裂强度

在非织造布纤网定量相同情况下，采用的纤维愈细，断裂强度就愈高，断裂强度随纤维的细度变化而变化。在纤维长度为12.5mm~25mm、纤度为2.22dtex~3.33dtex的相同定量纤网中，纤维长度长、细度细的，断裂强度就会增加。而当长度高于25mm，断裂强度的变化就不显著。

2.顶破强力

如果纤维细度提高，顶破强力即下降，顶破强力又是随纤维长度的增加而增加的，纤维长度最大为38mm。

3.撕破强力

从梯形法测试所得的撕破强力，随纤维细度的增加而减小，随纤维长度的增加而增加，但纤维长度超过32mm时，撕破强力就不再上升。

4.粘合性能

在粘合法非织造布中，纤维的化学性质对成品的粘合性能有一定的影响。实验证实，在棉或粘胶纤维中混入适当比例（20%~50%）的合成纤维，其成品的某些性能比纯纤维素纤维成品的性能为好，特别在强力和耐磨性方面提高尤多。但也有人持相反意见，他们认为，由于合成纤维比纤维素纤维的亲水能力差，因此